全 文 ：104 2012, Vol.33, No.20 食品科学 ※工艺技术
短穗鱼尾葵果实原花青素的提取工艺
黄思梅，张 镜*，范玉琴，牟利辉
(嘉应学院生命科学学院，广东 梅州 514015)
摘 要：短穗鱼尾葵果实冷冻干燥、粉碎，80筛目过筛粉末以溶剂浸提原花青素，提取液正丁醇-盐酸法显色，以
反应液546nm波长的吸光度为提取效果的依据。经单因素试验及正交优化结果表明：短穗鱼尾葵果实原花青素宜以
乙醇体积分数60%、料液比1:15(g/mL)、提取时间2.5h、提取温度50℃及溶液pH9的条件提取，提取2次，原花青素
的提取率为95.18%；在上述条件经反复提取5次，原花青素得率为6.59%。研究表明短穗鱼尾葵果实含丰富的原花
青素，开发潜力大。
关键词：短穗鱼尾葵；果实；原花青素；提取工艺
Optimization of Extraction Process for Proanthocyanidins from Fruits of Caryota mitis Lour.
HUANG Si-mei，ZHANG Jing*，FAN Yu-qin，MOU Li-hui
(School of Life Sciences, Jiaying University, Meizhou 514015, China)
Abstract：The extraction of proanthocyanidins from Caryota mitis fruits was optimized by orthogonal array design. The
raw material was freeze-dried, comminuted, sieved through an 80-mesh sieve and extracted by solvent extraction technique.
The resultant extract was determined by butanol-HCl method for absorbance at 546 nm. The optimum conditions for the
extraction of proanthocyanidins were determined as two extraction cycles with 60% ethanol aqueous solution alkalified to pH
9 at a solid/solvent ratio of 1:15 (g/mL) for 2.5 h at 50 ℃. Under these conditions, the extraction rate of proanthocyanidins
was 95.18%. In the fifth repeated extraction, the extraction rate of proanthocyanidins was 6.59%. This study demonstrates
that Caryota mitis fruits are rich in proanthocyanidins and therefore has great development potential.
Key words：Caryota mitis Lour. fruit；proanthocyanidins；extraction process
中图分类号：TS201.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)20-0104-05
收稿日期：2012-06-17
基金项目：广东省科技计划项目(2009B011300015)
作者简介：黄思梅(1968—)，女，高级实验师，本科，主要从事食品及植物生理生化研究。E-mail：hsimei@jyu.edu.cn
*通信作者：张镜(1957—)，男，教授，硕士，主要从事天然产物与应用微生物研究。E-mail：zhangcqf@jyu.edu.cn
原花青素是一类天然自由基清除剂与抗氧化剂，具
有抗辐射、抗突变，防癌、增强免疫、延缓衰老、改善肠
道菌群等多种生物活性，广泛应用于医药保健、功能性食
品及化妆品等[1-6]。但生产原花青素的原料来源受季节与
区域等的限制，产品供不应求，价格昂贵。原花青素的研
发虽逾半个世纪，而寻求原花青素含量高、原料成本低廉
的植物资源仍是天然活性产物研发的重要课题[7-9]。
短穗鱼尾葵又称丛生鱼尾葵、酒椰子，为棕榈科鱼尾
葵属常绿观叶植物，生于山谷林中或植于庭院，目前多为观
赏种植，越南、缅甸、印度、马来西亚、菲律宾、印度尼西
亚(爪哇)等有分布，在我国产地为广东、广西及海南等省区
有种植。叶为大型二回羽状复叶，小叶形似鱼尾，故名鱼尾
葵。小叶革质厚，叶色浓绿，叶背叶脉呈扇形分布。肉穗花
序花序侧生于茎干中上部，果实在小穗轴上排列紧密，如圆
珠成串、红色，熟时紫黑色，直径1～1.5cm。果实产量高，
且终年不同季节都有果实成熟。短穗鱼尾葵嫩梢可食[10]、
可治疗呕吐与胃痛等[11]，果实终年被鸟取食、并以鸟粪
便传播种子[12]。Fu等[13]报道短穗鱼尾葵果实具有很高的
抗氧化活性及总酚含量，此外迄今国内外未见对短穗鱼
尾葵果实的相关研究报道。本研究组实验表明短穗鱼尾
葵果实富含原花青素，本实验重点研究果实原花青素提
取工艺，旨在为其开发应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
于广东梅州市采摘果皮颜色褪绿及淡红色短穗鱼尾
葵果实，剔除杂质和腐烂变质的果实，自来水洗净、晾
干余水，冷冻干燥，中药粉碎机粉碎，80筛目过筛粉末
低温保存备用。
※工艺技术 食品科学 2012, Vol.33, No.20 105
乙醇、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、正丁醇、硫酸铁铵
等试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
JLL28-B低速大容量多管离心机 上海安亭科学仪
器厂；BT2K XL冻干机 美国VirTis公司；U-2800紫
外-可见分光光度计 日本日立公司；PHS-3C精密pH
计 上海虹益仪器仪表有限公司；FA1604A电子分析天
平 上海精天电子仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 提取液原花青素的测定
原花青素提取液以正丁醇-盐酸法显色，测定波长
546nm吸光度，以吸光度为各处理原花青素提取效果的
指标。方法是取短穗鱼尾葵原花青素提取液1mL于具塞
比色管中，依次加入6mL正丁醇-盐酸溶液(体积比为95:5)
和0.2mL 2%硫酸铁铵溶液，混匀，沸水浴加热40min，
然后迅速冷却至室温，测定546nm波长处吸光度[14]。以
1mL蒸馏水替代提取液，其余溶液与前完全相同，并水
浴后为参比液。
1.3.2 提取溶剂的筛选
准确称取适量短穗鱼尾葵果实粉末，分别70%乙
醇、70%甲醇、70%丙酮、乙酸乙酯及水5种溶剂按料液
比1:10(g/mL)混合，30℃浸提2h，4000r/min、20min离
心，收集上清液，测定吸光度。
1.3.3 提取溶剂质量分数的选择
准确称取适量短穗鱼尾葵果实粉末，与不同体积分
数的乙醇溶液以料液比1:10(g/mL)混合，30℃条件下浸提
2h，4000r/min离心20min，收集上清液，测定吸光度。
1.3.4 单因素试验
准确称取活量短穗鱼尾葵果实粉末，与70%乙醇
溶液以料液比1:10(g/mL)混合，30℃条件下浸提2h后，
4000r/min离心20min，收集上清液测定吸光度。固定其他
因素，分别以提取时间、料液比、pH值、温度为考察因
素进行单因素试验。
1.3.5 正交试验
以乙醇质量分数、料液比、提取温度、提取时间进
行进行L9(34)正交优化试验，正交试验设计见表1，所用
乙醇溶液以1mol/L NaOH溶液调其pH值为9。
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 Variables and their coded levels for orthogonal array design
水平 A质量分数/% B温度/℃ C时间/h D料液比(g/mL)
1 50 30 2.0 1:10
2 60 40 2.5 1:12.5
3 70 50 3.0 1:15
1.3.6 提取次数对原花青素提取率的影响
准确称取适量短穗鱼尾葵果实粉，加入60%乙醇
(pH9)、料液比为1:15、30℃浸提2.5h，4000r/min离心
20min，收集上清液，重复5次提取，分别测定每次提取
液的吸光度，以5次提取液的总吸光度为1，各次提取液
的吸光度占总吸光度的百分数为各次提取的原花青素提
取率。
1.3.7 果实原花青素的含量测定
短穗鱼尾葵果实粉末以正交优化所获参数重复提取
5次，合并提取液，同前述方法测定提取液546nm波长处
吸光度，按照计算公式计算样品中原花青素的含量[10]：
100366.0
2.7/% ××
××= W
VAॳ㢅䴦㋴৿䞣
式中：A为546nm波长处测定吸光度；V为稀释倍
数；W为样品的质量/mg；0.366为E1%1cm在546nm波长处原
花青素的吸光度。
1.4 处理设置与数据分析
各处理均设3次重复，以SPSS 13.0进行数据统计分
析，并进行差异显著性测定，平均值以Excel 2003作图。
2 结果与分析
2.1 提取溶剂的筛选
供试5种溶剂进行的短穗鱼尾葵果实原花青素浸提
溶剂筛选结果见图1。70%乙醇、70%甲醇及70%丙酮提
取液吸光度分别为0.428、0.355及0.478，都具较好的提
取效果；蒸馏水与乙酸乙酯提取液的吸光等分别0.164
和0.011，提取效果差。植物材料中原花青素常与蛋白
质、多糖等以氢键和疏水键形成稳定的复合物，原花青
素的提取剂不仅要求对其有很好的溶解性，而且还必须
使氢键等断裂，提取溶液以有机溶剂的水溶液为宜[15]，
故短穗鱼尾葵果实原花青素上述3种溶剂的提取效果较
好，非极性乙酸乙酯则相反。3种溶剂中丙酮溶液原花
青素提取液的吸光度较70%乙醇溶液的高，且差异显
著，但差值不大，而丙酮具一定毒性、回收费用较高，
因而从短穗鱼尾葵果实提取原花青素以乙醇为浸提溶剂
更适。
e
d
c
a
b
0.0
0.2
0.4
0.6
70
%
Э
䝛
70
%⬆
䝛
70
%
ϭ
䝂
Э
䝌
Э
䝃 ∈
A 5
46
nm
图 1 不同提取溶剂对提取效果的影响
Fig.1 Effect of solvent type on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
106 2012, Vol.33, No.20 食品科学 ※工艺技术
2.2 溶剂体积分数对提取效果的影响
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Э䝛ԧ⿃ߚ᭄/%
A 5
46
nm
图 2 不同乙醇体积分数对提取效果的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
不同乙醇体积分数对提取效果的影响如图2所示，图
2表明在10%～60%内随溶液体积分数的增大，提取液的
吸光度相应升高，其中以10%～50%内乙醇溶液吸光度
增幅大，而50%乙醇溶液提取液的吸光度与60%及70%乙
醇溶液提取液的吸光度差异不显著，而乙醇体积分数大
于70%提取效果显著下降，可能与高体积分数乙醇溶液
导致蛋白质变性，不利于与蛋白结合的原花青素多酚类
物质的分离有关。结果表明50%为提取花青素适宜的乙
醇体积分数，较多种原花青素提取适用的乙醇体积分数
较低[16-17]。
2.3 提取时间对提取效果的影响
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 1 2 3 4 5
ᯊ䯈h
A 5
46
nm
图 3 不同提取时间对提取效果的影响
Fig.3 Effect of extraction time on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
由图3可知，在0.5～2.5h内随着提取时间的延长，吸
光度随之增大，浸提时间2.5h的效果最好，提取液的吸
光度为0.496，且与2h提取液的吸光度差异显著。浸提时
间3～5h内，提取液吸光度不仅没有随时间的延长明显增
大，反而有所降低，浸提5h时提取液的吸光度为0.463，
与2.5h提取的吸光度差异不显著。
2.4 料液比对提取效果的影响
图4表明，短穗鱼尾葵果实粉末与70%乙醇溶液以不
同料液比混合，原花青素提取结果以料液比1:5(g/mL)提
取液的吸光度0.160为最低最小，1:12.5提取的吸光度为
0.564，料液比大于1:12.5的提取液吸光度的变化不大，
彼此差异不显著，结果表明短穗鱼尾葵果实原花青素提
取的料液比以1:12.5为佳，与文献[18-20]报道的植物天然
产物提取的料液比多为1:10左右相近。
0.0
0.2
0.4
0.6
1:5 1:7.5 1:10 1:12.5 1:15 1:17.5
᭭⎆↨(g/mL)
A 5
46
nm
图 4 不同料液比对提取效果的影响
Fig. 4 Effect of solid/liquid ratio on the effi ciency of proanthocyanidins
一般溶剂用量越大，目的物提取率越高，但溶剂的
消耗多，后续溶剂回收与浓缩、干燥的费用增大。料液
比的高低不改变提取液的极性，也不影响目的物的溶解
度。但改变料液比与提取物的浓度与溶剂消耗量有关，
溶剂用量越大对细胞膜的破坏作用越大、胶体物质沉淀
越彻底，目的物质越容易从胞内扩散至溶液。而且料液
比越大，胞内外目的物质的浓度差越大，目的物质由胞
内向胞外扩散的速度越快。
2.5 pH值对提取效果的影响
0.0
0.2
0.4
0.6
0 2 4 6 8 10 12
pH
A 5
46
nm
图 5 溶剂pH值对原花青素提取效果的影响
Fig.5 Effect of solvent pH on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
图5表明，溶剂pH值在1～9范围内随pH值的增大，
提取液的吸光度逐渐升高，当pH1时提取液的吸光度为最
小，吸光度为0.210，当pH9时的吸光度最大，达0.529，
其后随pH值的增大提取液的吸光度则逐渐下降，结果表
明溶剂pH9的提取效果较好。但因原花青素在酸性溶液中
加热可溶解和分解成花色素[7]，故一般原花青素的提取以
酸性溶液提取为佳。
2.6 浸提温度对提取效果的影响
图6表明，20℃浸提液的吸光度最小，为0.333，
40℃与50℃的浸提液吸光度分别为0.518及0.525，两者间
差异不显著，60℃吸光度为0.494，表明提取短穗鱼尾葵
果实原花青素以40℃为宜。40℃提取温度不仅较其它多
种植物活性产物提取的温度低、能耗小[13]，而且一般天
然活性物质对温度较敏感，较低的提取温度有利于保持
提取物的高活性[16]。
※工艺技术 食品科学 2012, Vol.33, No.20 107
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
20 30 40 50 60
⏽ᑺć
A 5
46
nm
图 6 不同提取温度对原花青素提取效果的影响
Fig.6 Effect of temperature on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
2.7 正交试验优化结果
以乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比进行
的提取参数正交优化结果见表2。结果短穗鱼尾葵原花青
素提取供试4因素的极差大小为乙醇体积分数＞料液比＞
提取时间＞提取温度，优化参数组合为A2B3C2D3，即短
穗鱼尾葵原花青素提取的最适参数为60%乙醇溶液为提
取液、提取温度50℃、时间2.5h及料液比1:15。
表 2 短穗鱼尾葵果实原花青素提取工艺正交试验优化设计及结果
Table 2 Orthogonal array design arrangement and corresponding
results
试验号
因素
A546nmA乙醇体积
分数/%
B提取
温度/℃
C提取
时间/h
D料液比
(g/mL)
1 50 30 2.0 1:10 0.235
2 50 40 2.5 1:12.5 0.294
3 50 50 3.0 1:15 0.311
4 60 30 2.5 1:15 0.367
5 60 40 3.0 1:10 0.268
6 60 50 2.0 1:12.5 0.349
7 70 30 3.0 1:12.5 0.271
8 70 40 2.0 1:15 0.258
9 70 50 2.5 1:10 0.276
k1 0.280 0.292 0.281 0.259
k2 0.329 0.273 0.313 0.304
k3 0.268 0.312 0.283 0.313
R 0.060 0.039 0.032 0.054
2.8 提取次数对原花青素提取率的影响
0.4
0.5
0.6
0.7
1 2 3 4 5
ᦤপ⃵᭄
A 5
46
nm
图 7 不同提取次数对提取效果的影响
Fig.7 Effect of extraction number on the extraction effi ciency of
proanthocyanidins
短穗鱼尾葵果实原花青素以正交优化的提取进行
的5次浸提，结果见图7。结果前3次的提取率分别为
75.42%、94.85%及98.50%，表明经正交优化的主要提取
参数用于原花青素提取的提取效率高，开发时短穗鱼尾
葵果实原花青素以研究所获参数提取2次即可(图7)。
2.9 短穗鱼尾葵果实原花青素的含量
短穗鱼尾葵果实物料经提取5次，合并5次提取的上
清液，测定提取液的吸光度，得果实物料原花青素含量
为6.59%，大多植物材料中原花青素等活性物质的含量
1%左右，结果表明高于短穗鱼尾葵果实原花青素的含
量，开发潜力大。
3 结论与讨论
经单因素与正交优化试验获得短穗鱼尾葵果实原花
青素提取的最佳提取工艺为乙醇体积分数60%、提取时间
2.5h、料液比1:15、溶剂pH9、提取温度50℃及提取次数2
次，物料经提取2次后原花青素的提取率达94.85%，研究
亦短穗鱼尾葵果实原花青素含量高，开发利用潜力大。
一般植物材料原花青素的提取以酸性条件为佳[14,16-17,19]，
尚未见溶剂碱性条件下提取效果最佳的报道。短穗鱼尾
葵原花青素的提取以碱性条件为宜，可能因短穗鱼尾葵
果核的硬度较大，组织结构与一般的植物材料的差异较
大，在碱性条件下可能有助于细胞壁破坏，消除原花青
素溶出的屏障，或是碱性条件有利于原花青素从与其他
物质形成的结合物的分离。短穗鱼尾葵果实原花青素提
取的最适温度40℃，较相关文献[21-22]报道原花青素提取的
温度更低，因而提取过程的能耗小、费用低。
原花青素具有多种生物学作用，尤其是其具极强的
抗氧化性和清除人体内过剩的自由基功能，因而广泛应
用于医药、保健、化妆品等行业。短穗鱼尾葵是亚热带
观赏多年生草本植物，在广东等地果实产量高，果实中
富含原花青素，因而短穗鱼尾葵果实是开发天然活性产
物难得的资源。关于短穗鱼尾葵果实活性物质的研究，
迄今仅见对其果实总酚含量的测定及抗氧化作用初步研
究的报道[13]，但若开发短穗鱼尾葵原花青素用作保健品
的功能性成分，需对其体内活性、稳定性、安全性等进
行深入的研究。
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